(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１光ファイバの端部が固定される第１コネクタと、
第２光ファイバの端部が固定されると共に、前記第１コネクタと光学的に接続される第２コネクタと、
第３光ファイバの端部が固定されると共に、前記第１コネクタと光学的に接続される第３コネクタと、
前記第３コネクタと光学的に接続させるために、前記第１コネクタを前記第３コネクタに向けて弾性体によって強制的に移動させる強制移動手段を有し、前記第２コネクタと前記第３コネクタとの間を移動させる移動機構と、
前記強制移動手段による前記第１コネクタの強制的移動を電気部品によって規制する規制機構と、
を有し、
停電が発生した場合、前記規制機構による規制が解除されると共に、前記強制移動手段によって、強制的に前記第１コネクタが移動して前記第３コネクタと光学的に接続され、
前記第１コネクタと前記第２コネクタとの間、及び前記第１コネクタと前記第３コネクタとの間は、レセプタクルを用いて光学的に接続され、
前記第１コネクタの強制的移動が、前記第２コネクタが接続された前記レセプタクルから前記第１コネクタを抜去するための抜去移動と、光路を切り替えるための光路切替用移動と、前記第３コネクタが接続された前記レセプタクルに前記第１コネクタを挿入するための挿入移動とからなり、
前記規制機構は、前記抜去移動と、前記光路切替用移動と、前記挿入移動とを規制しており、
前記規制機構による前記抜去移動への規制が解除されることによって、前記第１コネクタは、前記抜去移動を行い、
前記抜去移動によって前記規制機構による前記光路切替用移動の規制が解除されて、前記第１コネクタは、前記光路切替用移動を行い、
前記光路切替用移動によって前記規制機構による前記挿入移動の規制が解除されて、前記第１コネクタは、前記挿入移動を行うことを特徴とするコネクタ型光スイッチ。
【請求項２】
前記第１コネクタの前記抜去移動と前記光路切替用移動と前記挿入移動とを案内するための案内孔が形成されたフレームを有することを特徴とする請求項１に記載のコネクタ型光スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コネクタを用いて光ファイバ間の接続の切替を行うコネクタ型光スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光通信ネットワークの信頼性を高めるため、光送信機や光受信機、光ファイバ通信線路などネットワークを構成する各要素を冗長に配置し、障害時には故障した機材を切り離すことによって、ネットワークの信頼性を確保している。具体的な例としては、
（１）２点間を結ぶ系統および線路を２重に用意し、第１の系統に障害があるときには光スイッチにて第２の系統に切り替える２重系システム、
（２）各点を結ぶ線路を二重のループとし、故障した線路や中継点があれば、その直前の中継点で光スイッチもしくは送受信機を制御するソフトウェアにより故障点を切り離すループバック動作をおこなう２重リングネットワーク、
などが挙げられる。
【０００３】
これらの信頼性に配慮したネットワークでは、冗長に準備した、光送信機や光受信機、光ファイバ通信線路などに光路を切り替えるための光スイッチが必要不可欠となる。光スイッチの方式としては、
（Ａ）光ファイバ内の通信光の光路を切り替える光路切替光スイッチと、
（Ｂ）光ファイバの通信光を光受信機で電気信号に変換（Ｏ-Ｅ変換）し、その後電気回
路で切替処理をおこない、処理した電気信号を光送信機で光信号に再変換（Ｅ-Ｏ変換）
する光−電気−光スイッチ（Ｏ-Ｅ-Ｏスイッチ）と、
の２種類に大別される。
【０００４】
方式（Ａ）の光路切替光スイッチで、現在主流として用いられているものは、（ｉ）光ファイバ端面やプリズムを機械的に位置決めし、光ファイバ端面やプリズムを動かして、光路を切り替えるメカニカル光スイッチと、（ii）シリコン表面マイクロマシン技術（ＭＥＭＳ）プロセスにより形成したミラー（反射鏡）を移動もしくは回転して、光路を切り替えるＭＥＭＳ光スイッチに大別される。
（ｉ）のメカニカル光スイッチでは、光ファイバ端面やプリズムを動かす動力に電磁力
を、（ii）のＭＥＭＳ光スイッチでは、光路を切り替えるために反射鏡を移動もしくは回転する手段として、静電力を用いる方式が主流である。
【０００５】
次に、光スイッチの上記２方式（Ａ）、（Ｂ）の長所短所について説明する。
【０００６】
上記（ｉ）のメカニカル光スイッチにおける光ファイバ端面移動型光スイッチの概要を説明する。具体例としては、例えば特許文献１、特許文献２のように、光ファイバの端面を移動して光路を切り替えるスイッチング構造を有し、また、光ファイバには、シングルモード（ＳＭ）型光ファイバ心線を使用するものとする。このとき、挿入損失を１ｄＢ以内にする場合の位置精度は一例として次のようになる。光ファイバ心線は、光信号が透過するコアとこれを取り囲むクラッドからなり、折損を防止するため樹脂コーティングが施されている。クラッド径は１２５μｍであり、光信号が透過する部分であるコア径が１０μｍと微小である。光ファイバの端面に平行な方向では０.７〜１μｍ、軸方向では５μ
ｍの位置決めが、また光ファイバ相互間の軸方向の角度に関しては２度以内の角度折れがないよう光ファイバのコア端面を切替移動しなければならない。また、前述のシングルモード型光ファイバにおいて、ファイバ端面からの反射戻り光を４０ｄＢ以内に抑制するためには、各々のファイバ端面は、８度斜めに傾ける必要がある。このため、双方のファイ
バ端面の軸方向の回転角度誤差にも配慮する必要があり、±２度以内に制御しなくてはならない。
以上のように、光ファイバ端面移動型で１ｄＢ程度の挿入損失に収めるためには、極めて高精度な光ファイバ端面の位置決め機構を形成する必要がある。また、光ファイバ端面などの研削に使用する研削加工機は、０.２〜１μｍの加工精度を保証できる高価なもの
が必要となり、製品の加工方法も細心の注意とノウハウが必要となる。このため、光スイッチ製品の原価は高いものとならざるを得ない。従って、停電や周囲温度・湿度変動の激しい屋外環境でなく、例えばデータセンタのように耐環境性能を考慮しなくとも良い場所での使用であれば、Ｏ-Ｅ-Ｏスイッチがコストメリットがあり、特殊な用途を除いては、メカニカル光スイッチを使用することが結果として少なくなってきている。
【０００７】
位置決めを高精度に実現できる半導体プロセスによって、大量生産でコストダウンする手段が、上記（ii）のＭＥＭＳプロセスによる傾斜ミラー型のＭＥＭＳ光スイッチである。しかしながら半導体プロセス装置は、上記（ｉ）のメカニカル光スイッチの製造装置よりもさらに高価であり、装置価格を償却するには莫大な需要が必要となり、安価なコストで入手するためには、大量の需要を前提にしなくてはならない。（ii）のＭＥＭＳ光スイッチの利点は、微細な構造で筺体を小型にできるため、周囲温度変動による部品のずれが少なく、耐環境性に優れる特徴を有する。また、駆動力に静電力を用いるので使用電力が僅かで済む。
【０００８】
なお、加入者線路の監視・保守システムにおいて、コネクタを用いずに、通信用光線路に対して試験光線路を選択的に切替可能に接続する、多チャンネルの心線選択装置が提案されている（特許文献３）。しかし、この心線選択装置は、屋内用であり、なおかつ、動作制御に電気回路を必要とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−３４１２６５号公報
【特許文献２】特開平９−１９７３０３号公報
【特許文献３】特許３６３６５６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、電力／配電制御をおこなう光通信システムへの適用を想定した場合、停電時に該当ノードに対してバイパス（切り離し）動作などに切り替える必要があるが、この場合、従来の光スイッチには次のような問題がある。
【００１１】
電力自身の障害を検知復旧する光スイッチとしては、Ｏ-Ｅ-Ｏスイッチでは、落雷等による停電時に電気制御回路が損傷を受け、切替動作が阻害される心配がある。
【００１２】
一方、光路切替光スイッチは、停電時に所望の光路となるよう光路を調整しておけば光路切替を行うことは可能である。しかしながら、メカニカル光スイッチでは、前述したように、光ファイバ端面やプリズムを動かす動力に電磁力を用いるか、或いは手動で切り替える方式であり、停電時に確実に且つ迅速に対応するのは困難である。また、ＭＥＭＳ光スイッチは、上述したように、光路を切り替えるために反射鏡を移動もしくは回転するために静電力を用いる方式であり、停電時の対応が難しい。
更に、メカニカル光スイッチ、ＭＥＭＳ光スイッチともに、屋外の電柱／鉄柱上に設置を想定した場合、直撃雷、誘導雷で光路切替光スイッチのコイルや内蔵回路、周辺回路等が焼損する可能性があり、ライフラインである電力線の制御のような信頼性が求められる分野への適用には、不安が残る。
【００１３】
本発明の目的は、停電時に対して、信頼性が高いコネクタ型光スイッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の第１の態様は、第１光ファイバの端部が固定される第１コネクタと、第２光ファイバの端部が固定されると共に、前記第１コネクタと光学的に接続される第２コネクタと、第３光ファイバの端部が固定されると共に、前記第１コネクタと光学的に接続される第３コネクタと、前記第３コネクタと光学的に接続させるために、前記第１コネクタを前記第３コネクタに向けて弾性体によって強制的に移動させる強制移動手段を有し、前記第２コネクタと前記第３コネクタとの間を移動させる移動機構と、前記強制移動手段による前記第１コネクタの強制的移動を電気部品によって規制する規制機構と、を有し、
停電が発生した場合、前記規制機構による規制が解除されると共に、前記強制移動手段によって、強制的に前記第１コネクタが移動して前記第３コネクタと光学的に接続され、
前記第１コネクタと前記第２コネクタとの間、及び前記第１コネクタと前記第３コネクタとの間は、レセプタクルを用いて光学的に接続され、
前記第１コネクタの強制的移動が、前記第２コネクタが接続された前記レセプタクルから前記第１コネクタを抜去するための抜去移動と、光路を切り替えるための光路切替用移動と、前記第３コネクタが接続された前記レセプタクルに前記第１コネクタを挿入するための挿入移動とからなり、
前記規制機構は、前記抜去移動と、前記光路切替用移動と、前記挿入移動とを規制しており、
前記規制機構による前記抜去移動への規制が解除されることによって、前記第１コネクタは、前記抜去移動を行い、
前記抜去移動によって前記規制機構による前記光路切替用移動の規制が解除されて、前記第１コネクタは、前記光路切替用移動を行い、
前記光路切替用移動によって前記規制機構による前記挿入移動の規制が解除されて、前記第１コネクタは、前記挿入移動を行うコネクタ型光スイッチである。
【００１７】
本発明の第２の態様は、第１の態様に記載のコネクタ型光スイッチにおいて、前記第１コネクタの前記抜去移動と前記光路切替用移動と前記挿入移動とを案内するための案内孔が形成されたフレームを有するコネクタ型光スイッチである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、停電時に対して、信頼性が高いコネクタ型光スイッチが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係るコネクタ型光スイッチの初期状態を示す概略的な構成図である。
【図２】図１のコネクタ型光スイッチにおけるフレームとコネクタホルダとを抜き出して示すもので、（ａ）はコネクタ設置の表面側から見た斜視図、（ｂ）は裏面側から見た斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るコネクタ型光スイッチのスイッチ動作開始状態を示す概略的な構成図である。
【図４】図３のスイッチ動作開始の状態のコネクタ型光スイッチにおけるフレームとコネクタホルダとを抜き出して示すもので、（ａ）はコネクタ設置の表面側から見た斜視図、（ｂ）は裏面側から見た斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るコネクタ型光スイッチのコネクタ抜去動作の完了状態を示す概略的な構成図である。
【図６】図５のコネクタ抜去動作の完了状態のコネクタ型光スイッチにおけるフレームとコネクタホルダとを抜き出して示すもので、（ａ）はコネクタ設置の表面側から見た斜視図、（ｂ）は裏面側から見た斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るコネクタ型光スイッチの横移動開始状態を示す概略的な構成図である。
【図８】図７の横移動開始状態のコネクタ型光スイッチにおけるフレームとコネクタホルダとを抜き出して示すもので、（ａ）はコネクタ設置の表面側から見た斜視図、（ｂ）は裏面側から見た斜視図である。
【図９】本発明の一実施形態に係るコネクタ型光スイッチの横移動完了状態を示す概略的な構成図である。
【図１０】図９の横移動完了状態のコネクタ型光スイッチにおけるフレームとコネクタホルダとを抜き出して示すもので、（ａ）はコネクタ設置の表面側から見た斜視図、（ｂ）は裏面側から見た斜視図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係るコネクタ型光スイッチのコネクタ挿入接続完了状態を示す概略的な構成図である。
【図１２】図１１のコネクタ挿入接続完了状態のコネクタ型光スイッチにおけるフレームとコネクタホルダとを抜き出して示すもので、（ａ）はコネクタ設置の表面側から見た斜視図、（ｂ）は裏面側から見た斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明に係るコネクタ型光スイッチの一実施形態を図面を用いて説明する。
【００２１】
（一実施形態のコネクタ型光スイッチの構造）
図１は、本発明の一実施形態に係るコネクタ型光スイッチの概略構成を示す斜視図である。
本実施形態のコネクタ型光スイッチは、電力／配電制御用の多点の中継局（ノード）を有する光通信ネットワークにおいて、中継ノード局の電力源が絶たれた停電時に、当該ノードの送受信機に向かう光路（アド／ドロップ動作）を当該ノードを透過する光路（バイパス動作）に切り替える光スイッチとして用いられる。
【００２２】
図１は、光ネットワークの複数のノード（中継局）のうちの、１つのノード（以下、「本ノード」いう）に設けられるコネクタ型光スイッチを示し、図１のコネクタ型光スイッチは、スイッチ動作前の初期状態（通常時）にある。
【００２３】
コネクタ型光スイッチのフレーム２０上には、コネクタ７１〜７５が設置されている。
コネクタ７１は、例えば、上流側の他のノード（図示せず）からの光信号を図１の本ノードに伝送する光ファイバ８１の端部が固定されたコネクタと、本ノードの光送受信機（図示せず）によって処理された光信号を下流側の他のノード（図示せず）に伝送する光ファイバ８２の端部が固定されたコネクタとの２つのコネクタを有し、これら２つのコネクタが並置された状態でコネクタホルダ９により連結された２連コネクタとなっている。
コネクタ７２は、コネクタ７１の光ファイバ８１からの光信号を、本ノードの光受信機へと伝送する光ファイバ８３の端部が固定されたコネクタであり、コネクタ７３は、本ノードの光送信機からの光信号を伝送する光ファイバ８４の端部が固定されたコネクタであり、コネクタ７３の光ファイバ８４からコネクタ７１の光ファイバ８２へと光信号が伝送される。
また、コネクタ７４、７５は、停電時のスイッチ切替時に、コネクタ７１の光ファイバ
８１、８２に接続されるコネクタであり、ループバック用の光ファイバ８５の端部がコネクタ７４、コネクタ７５にそれぞれ固定されている。
本実施形態では、２連のコネクタ７１が第１コネクタであり、光ファイバ８１及びファイバ８２が第１光ファイバである。また、コネクタ７２及びコネクタ７３が第２コネクタであり、光ファイバ８３及びファイバ８４が第２光ファイバである。更に、コネクタ７４及びコネクタ７５が第３コネクタであり、ループバック用の光ファイバ８５が第３光ファイバである。
【００２４】
コネクタ７１とコネクタ７２〜７５とは、４つの挿入口を有するレセプタクル１０１、１０２を介して接続されている。２連のコネクタ７１の２つのコネクタは、一方のレセプタクル１０１の片側の２つの挿入口に挿入され、４つのコネクタ７２〜７５は、もう一方のレセプタクル１０２の４つの挿入口にそれぞれ挿入されている。
【００２５】
２連のコネクタ７１（第１コネクタ）は停電時に切替移動されて、コネクタ７２、７３（第２コネクタ）からコネクタ７４、７５（第３コネクタ）へと接続が切り替えられるコネクタである。コネクタ７１の停電時の切替移動（強制的移動）は、レセプタクル１０１からの抜去移動と、コネクタ７２、７３側からコネクタ７４、７５側への光路切替用の横移動（光路切替用移動）と、ループバック用のコネクタ７４、７５に対向するレセプタクル１０１の２つの挿入口への挿入移動とからなる。
【００２６】
レセプタクル１０１からの抜去移動の際に、コネクタ７１の抜去方向への移動を案内するための案内孔１５が、図２に示すように、フレーム２０を貫通して２本、平行に形成されている。なお、図２は、図１のコネクタ型光スイッチにおけるフレーム２０とコネクタホルダ９を抜き出して示すもので、図２（ａ）はコネクタ設置の表面側から見た斜視図、図２（ｂ）は裏面側から見た斜視図である。また、ループバック用のコネクタ７４、７５に対向するレセプタクル１０１の２つの挿入口への挿入移動の際に、コネクタ７１の挿入方向への移動を案内するための案内孔１７が２本、上記レセプタクル１０１からの抜去移動を案内する案内孔１５と平行にフレーム２０に形成されている。更に、コネクタ７２、７３側からコネクタ７５、７６側への光路切替用の横移動を案内する案内孔１６が、案内孔１５、１７に直交させ且つ案内孔１５、１７を連結して形成されている。つまり、コネクタ７１は、案内孔１５、案内孔１６及び案内孔１７に沿って、コ字状の経路を移動することになる。
【００２７】
コネクタ７１の２つのコネクタを連結するコネクタホルダ９には、図２（ｂ）に示すように、フレーム２０の案内孔１５、１６、１７を貫通する棒材９ｄが、フレーム２０の裏側まで延出させて設けられている。棒材９ｄは、２本の案内孔１５に対してそれぞれ２本ずつ、合計４本が設けられている。フレーム２０の裏面側に延出された各棒材９ｄには、つば部９ｅが形成されている。棒材９ｄ及びつば部９ｅにより、コネクタホルダ９が案内孔１５、１６、１７に沿って確実に直動でき、その際に、後述するラック歯車とギアとが安定的に噛み合うことができる。
【００２８】
コネクタ７１の上記切替移動用の動力には、本実施形態では、弾性体であるぜんまいバネ４ａ〜４ｃに蓄えられた弾性力（バネ力）を用いている。コネクタ７１のレセプタクル１０１からの抜去移動には、ぜんまいバネ４ａのバネ力が、光路切替用の横移動には、ぜんまいバネ４ｂのバネ力が、レセプタクル１０１への挿入移動には、ぜんまいバネ４ｃのバネ力が用いられる。また、本実施形態では、第１コネクタであるコネクタ７１を強制的に移動させる移動機構の強制移動手段として、ぜんまいバネとギア（ギア列）とラック歯車とを組合せた機械的構成としている。
【００２９】
ぜんまいバネ４ａの中心の端部は、ギア列３ａのギア（駆動ギア）３ａ３の軸に連結さ
れ、ぜんまいバネ４ａの外側端部は固定されている（なお、ギア列３ａの各ギアの軸やぜんまいバネ４ａの端部は、図示省略している）。ギア列３ａのギア３ａ４は、ギア３ａ３を介してぜんまいバネ４ａを巻き上げるためのギアであり、ぜんまいバネ４ａを巻き上げる巻上げモータ５ａにより回転駆動される。ぜんまいバネ４ａのバネ力によるギア３ａ３の回転運動は、ギア３ａ５〜３ａ７を介してラック歯車６ａに伝達され、ラック歯車６ａにより直動運動に変換される。ラック歯車６ａは、フレーム２０の案内孔１５に平行に配置され、フレーム２０上を案内孔１５に沿う方向に移動できるように構成されている。なお、ギア３ａ３、３ａ５、３ａ６には、回転を減速してトルクをアップするために２段歯車を用いている。
ぜんまいバネ４ａ、４ｂ、４ｃとギア列３ａ、３ｂ、３ｃは、ギアボックス（図示せず）に内蔵され、案内孔１５、１６、１７を形成したフレーム２０に対し、所定の位置に設置される。
【００３０】
図１，図２（ａ）に示すように、コネクタホルダ９には、案内孔１５と直交する方向に突起９ａが形成されており、この突起９ａがラック歯車６ａに形成された嵌合部１１ａに嵌合可能に設けられている。図１の初期状態では、コネクタホルダ９の突起９ａとラック歯車６ａの嵌合部１１ａとは嵌合状態にあり、ラック歯車６ａの直動運動により、コネクタホルダ９及びコネクタ７１は案内孔１５に沿って移動することになる。
【００３１】
一方、ぜんまいバネ４ａのバネ力によって回転駆動されるギア３ａ３の回転を規制する規制機構が設けられている。この規制機構は、図１に示すように、ソレノイド（電気部品）１と、ブレーキ部材２ａと、バネ１３と、駆動用のギア３ａ３に連結されたギア３ａ２、３ａ１とを有している。ブレーキ部材２ａの一端部には、ギア３ａ１と歯合可能なラック部２ａ１を有し、ブレーキ部材２ａの他端部側にはソレノイド１が設けられている。また、ブレーキ部材２ａのラック部２ａ１側の端部にはバネ１３が連結されている。ソレノイド１が通電状態にあるときは、図１に示すように、ソレノイド１の電磁力によってブレーキ部材２ａはソレノイド１に吸着固定された状態であり、ブレーキ部材２ａのラック部２ａ１はギア３ａ１に歯合されていて、また、バネ１３は引っ張られた状態にある。このとき、ソレノイド１の電磁力によってギア３ａ１は回転できない状態に固定され、ギア３ａ１にギア３ａ２を介して連結された駆動用のギア３ａ３も回転が規制される。このため、ぜんまいバネ４ａのバネ力による、案内孔１５に沿うコネクタ７１のレセプタクル１０１からの抜去移動が起こらない状態に保たれる。
【００３２】
ぜんまいバネ４ｂのバネ力による、案内孔１６に沿うコネクタ７１の光路切替用の横移動の移動機構及び横移動の規制機構も、上記のぜんまいバネ４ａのバネ力による、案内孔１５に沿うコネクタ７１のレセプタクル１０１からの抜去移動の移動機構及び抜去移動の規制機構と同様に構成されている。
すなわち、コネクタ７１の光路切替用の横移動の移動機構として、ぜんまいバネ４ｂと、ギア列３ｂと、巻上げモータ５ｂと、ラック歯車６ｂとを有する。ぜんまいバネ４ｂのバネ力によるギア（駆動ギア）３ｂ３の回転運動は、ギア３ｂ５〜３ｂ８を介してラック歯車６ｂに伝達され、ラック歯車６ｂにより直動運動に変換される。ラック歯車６ａはフレーム２０の案内孔１６に沿って配置されている。図１，図２（ａ）に示すように、コネクタホルダ９には、案内孔１６と直交する方向に突起９ｂが形成されており、この突起９ｂがラック歯車６ｂに形成された嵌合部１１ｂに嵌合可能に設けられている。
コネクタ７１の光路切替用の横移動に対する規制機構として、ブレーキ部材２ｂと、駆動用のギア３ｂ３に連結されたギア３ｂ２、３ｂ１と、押し板１２とを有する。ブレーキ部材２ｂの一端部には、ギア３ｂ１と歯合可能なラック部２ｂ１を有し、ブレーキ部材２の他端部側には押し板１２が設けられている。図１の初期状態では、ブレーキ部材２ｂのラック部２ｂ１とギア３ｂ１とは歯合している。また、コネクタ７１のレセプタクル１０１からの抜去方向への移動終了時には、コネクタホルダ９の突起９ｂとラック歯車６ｂの
嵌合部１１ｂとは嵌合され、ラック歯車６ｂの直動運動により、コネクタホルダ９及びコネクタ７１は案内孔１６に沿って移動することになる。
【００３３】
また、ぜんまいバネ４ｃのバネ力による、案内孔１７に沿うコネクタ７１のレセプタクル１０１への挿入移動の移動機構及び挿入移動の規制機構も、上記のぜんまいバネ４ａのバネ力による、案内孔１５に沿うコネクタ７１のレセプタクル１０１からの抜去移動の移動機構及び抜去移動の規制機構と同様に構成されている。
すなわち、コネクタ７１のレセプタクル１０１への挿入移動の移動機構として、ぜんまいバネ４ｃと、ギア列３ｃと、巻上げモータ５ｃと、ラック歯車６ｃとを有する。ぜんまいバネ４ｃのバネ力によるギア（駆動ギア）３ｃ２の回転運動は、ギア３ｃ４〜３ｃ８を介してラック歯車６ｃに伝達され、ラック歯車６ｃにより直動運動に変換される。ラック歯車６ｃはフレーム２０の案内孔１７に沿って配置されている。図１，図２（ａ）に示すように、コネクタホルダ９には、案内孔１７と直交する方向に突起９ｃが形成されており、この突起９ｃがラック歯車６ｃの形成された嵌合部１１ｃに嵌合可能に設けられている。
コネクタ７１のレセプタクル１０１への挿入移動に対する規制機構として、ブレーキ部材２ｃと、駆動用のギア３ｃ２に連結されたギア３ｃ１とを有する。ブレーキ部材２ｃの一端部には、ギア３ｃ１と歯合可能なラック部２ｃ１を有する。図１の初期状態では、ブレーキ部材２ｃのラック部２ｃ１とギア３ｃ１とは歯合している。また、コネクタ７１の光路切替用の横移動完了時には、コネクタホルダ９の突起９ｃとラック歯車６ｃの嵌合部１１ｃとは嵌合され、ラック歯車６ｃの直動運動により、コネクタホルダ９及びコネクタ７１は案内孔１７に沿って移動することになる。
【００３４】
（一実施形態のコネクタ型光スイッチの切替移動の動作）
次に、上記実施形態のコネクタ型光スイッチの切替移動の動作について説明する。
【００３５】
図１に示す初期状態（通常時）には、ソレノイド１は通電状態であり、ソレノイド１の電磁力によってブレーキ部材２ａはソレノイド１に吸着固定され、ブレーキ部材２ａのラック部２ａ１はギア３ａ１と歯合し、ギア３ａ１を含むギア列３ａはロックされ固定されている。従って、ぜんまいバネ４ａのバネ力による、コネクタ７１のレセプタクル１０１からの抜去移動は起こらない。
【００３６】
ところが、落雷などによって図１のノードが停電状態になると、ソレノイド１へと通電が停止し、ソレノイド１によるブレーキ部材２ａの吸着がなくなり、ブレーキ部材２ａに引っ張り状態で連結されたバネ１３の力で、図３に示すように、ブレーキ部材２ａはソレノイ１から離れる方向に移動する。これにより、ブレーキ部材２ａのラック部２ａ１とギア３ａ１との歯合は解除され、ソレノイド１の電磁力によるギア列３ａのロック状態は開放され、ぜんまいバネ４ａによるコネクタ７１の抜去移動動作が開始する。
図４は、図３に示すコネクタ７１の抜去移動動作の開始状態のコネクタ型光スイッチにおけるフレーム２０とコネクタホルダ９とを抜き出して示すもので、図４（ａ）はコネクタ設置の表面側から見た斜視図、図４（ｂ）は裏面側から見た斜視図である。
なお、ソレノイド１によるブレーキ部材２ａの吸着力がなくなれば、バネ１３を設けなくとも、ぜんまいバネ４ａによってギア３ａ１が回転駆動されて、ブレーキ部材２ａが移動し、ギア３ａ１とブレーキ部材２ａのラック部２ａ１との歯合を解除することは可能である。
【００３７】
ソレノイド１の電磁力によるギア列３ａのロック状態が開放されると、ぜんまいバネ４ａのバネ力によってギア３ａ３が回転駆動され、ギア３ａ３の回転は、ギア３ａ５〜３ａ７を介してラック歯車６ａに伝達され、ラック歯車６ａが案内孔１５に沿って直動する。ラック歯車６ａの嵌合部１１ａとコネクタホルダ９の突起９ａとは嵌合状態にあり、ラッ
ク歯車６ａの直動運動により、コネクタホルダ９及びコネクタ７１は案内孔１５に沿って移動する。図５は、コネクタ７１がレセプタクル１０１から抜き去られた状態であって、案内孔１５に沿う抜去移動の動作途中の状態を示す。また、図６は、図５の状態におけるフレーム２０とコネクタホルダ９を抜き出して示すもので、図６（ａ）はフレーム２０の表面側から見た斜視図、図６（ｂ）は裏面側から見た斜視図である。
【００３８】
図７は、図５の状態から更に抜去方向への移動が進み、案内孔１５に沿うコネクタ７１の抜去方向への動作が完了した状態を示すもので、この状態は案内孔１６に沿うコネクタ７１の光路切替用の横移動の開始状態でもある。図８は、図７の状態におけるフレーム２０とコネクタホルダ９を抜き出して示すもので、図８（ａ）はフレーム２０の表面側から見た斜視図、図８（ｂ）は裏面側から見た斜視図である。
図７の状態では、コネクタホルダ９の突起９ｂは、ラック歯車６ｂに形成された嵌合部１１ｂに嵌合している。また、ラック歯車６ａの直動により、押し板１２を介してブレーキ部材２ｂが移動し、ブレーキ部材２ｂのラック部２ｂ１とギア３ｂ１との歯合が解除され、ぜんまいバネ４ｂによるコネクタ７１の光路切替用の横移動が開始する。
すなわち、ぜんまいバネ４ｂのバネ力によってギア３ｂ３が回転駆動され、ギア３ｂ３の回転はギア３ｂ５〜３ｂ８を介してラック歯車６ｂに伝達され、ラック歯車６ｂが案内孔１６に沿って直動する。このラック歯車６ｂの直動運動に伴って、コネクタホルダ９及びコネクタ７１は案内孔１６に沿って移動する。
【００３９】
図９は、案内孔１６に沿うコネクタ７１の横移動の完了状態を示す。また、図１０は、図９の状態におけるフレーム２０とコネクタホルダ９を抜き出して示すもので、図１０（ａ）は表面側から見た斜視図、図１０（ｂ）は裏面側から見た斜視図である。
図９の状態では、コネクタホルダ９の突起９ｃは、ラック歯車６ｃに形成された嵌合部１１ｃに嵌合している。また、ラック歯車６ｂの直動により、ブレーキ部材２ｃが移動し、ブレーキ部材２ｃのラック部２ｃ１とギア３ｃ１との歯合が解除され、ぜんまいバネ４ｃによるコネクタ７１のレセプタクル１０１への挿入移動が開始する。
すなわち、ぜんまいバネ４ｃのバネ力によってギア３ｃ２が回転駆動され、ギア３ｃ２の回転はギア３ｃ４〜３ｂ８を介してラック歯車６ｃに伝達され、ラック歯車６ｃが案内孔１７に沿って直動する。このラック歯車６ｃの直動運動に伴って、コネクタホルダ９及びコネクタ７１は案内孔１７に沿って移動する。
【００４０】
図１１は、コネクタ７１のレセプタクル１０１への挿入移動が終了し、コネクタ挿入接続が完了した状態を示す。また、図１２は、図１１の状態におけるフレーム２０とコネクタホルダ９を抜き出して示すもので、図１２（ａ）はフレーム２０の表面側から見た斜視図、図１２（ｂ）は裏面側から見た斜視図である。
ラック歯車６ｃの直動運動に伴ってコネクタホルダ９及びコネクタ７１は案内孔１７に沿って移動し、最後には、２つのコネクタを有するコネクタ７１はループバック用のコネクタ７４、７５に対向するレセプタクル１０１の２つの挿入口に挿入接続される。これにより、停電が発生した際には、光スイッチは迂回回路（バイパス光路）に切り替わる。すなわち、コネクタ７１の光ファイバ８１に他のノードから本ノードに伝送されてきた光信号は、コネクタ７４のループバック用の光ファイバ８５を通じてコネクタ７５へと戻され、本ノードに伝送された光信号が、信号処理されることなく、そのままの状態でコネクタ７１の光ファイバ８２から他のノードへと伝送される。
【００４１】
なお、図１１に示す迂回回路に切り替わった状態から、図１に示す通常の初期状態に復旧するにあたっては、巻上げモータ５ａ、５ｂ、５ｃを、巻上げ用のギア３ａ３、３ｂ３、３ｃ２に噛み合う位置に図示省略の移動手段で移動し、モータ５ａ、５ｂ、５ｃを回転してぜんまいバネ４ａ、４ｂ、４ｃを巻き上げると共に、コネクタ７１を案内孔１７、１６、１５に沿って移動させ、最後にソレノイド１に通電して、初期状態に戻す。この復旧
動作は、図示省略の制御回路によって行う。制御回路が故障の場合は初期状態への復帰はできないが、光スイッチの迂回光路が維持され、安全側で落ち着く。
【００４２】
このように、本実施形態のコネクタ型光スイッチの光路切替機構は、停電時にぜんまいバネ４ａ、４ｂ、４ｃのエネルギーが順次解放して動作するようにし、一連の移動動作を電気制御回路を介在させずに全て機械的機構によって行い、光路がバイパス状態で安定するように構成している。このため、直撃雷、誘導雷で移動動作が阻害される心配がなく、また復旧動作時に制御回路が故障していても、迂回光路の安全側にて停止状態を継続できる。
なお、電力が再復旧して復帰動作に入る場合、ぜんまいバネを巻き上げる巻上げモータなどが動作不可能なときは、バイパスの光路を維持するように、自己診断の制御プログラムとセンサを配置・構成する。自己診断の結果、復帰動作の機構が故障していると判定された場合は、故障ノードとしてバイパス光路の状態を維持し続け、隣接ノードへの影響を及ぼさない動作とする。
【００４３】
本実施形態のコネクタ型光スイッチによれば、以下に挙げる一つまたは複数の効果を奏する。
（１）光路切替のためのエネルギーとして機械的エネルギーである弾性体に蓄えられた力（例えば、ぜんまいバネのバネ力）を利用し、停電が発生した場合には、弾性体に蓄えられた力の規制が解除されるようにして、強制的に第１コネクタ（コネクタ７１）を移動させ、第１コネクタが第３コネクタ（コネクタ７４、７５）に光学的に接続されるように構成したため、例えば、迂回回路への切替動作を確実に行うことができる。
（２）光路切替のための電気制御回路が不要であって、落雷時に誘導電流の被害を受けない。例えば、本実施形態のコネクタ型光スイッチを屋外の電柱／鉄柱上に設置した場合、切替動作に電気制御回路を使わないため、直撃雷、誘導雷で動作が阻害される心配がない。
（３）Ｏ-Ｅ-Ｏスイッチと違い、バックアップ電源のバッテリーやコンデンサが不要である。このため、屋外の電柱・鉄柱に光通信ノードを設置する場合、バックアップ電源用のバッテリーなどの消耗部品の定期取り換えが不要となり、ネットワーク設備を維持管理するコストを低減できる。
（４）コネクタで光ファイバの位置決めをしているので、従来の光路切替光スイッチに比べて、安価に製造できると共に、信頼性が高く且つ低挿入損失の光スイッチを実現できる。光コネクタのハウジングやフェルール部材は、安価に入手可能であり、安価なネットワーク構築が可能となる。また、接続損失は従来のメカニカル光スイッチが１ｄＢ程度であるのに対して、光コネクタ接続は０.３ｄＢ程度の低損失の接続が可能である。また、光
コネクタ接続は振動や耐環境性も良好である。
（５）コネクタ間の接続にレセプタクルを用い、レセプタクルからのコネクタの抜き去り、レセプタクルへの挿入によってコネクタの切替接続を行っているので、確実で信頼性の高い低損失の接続を実現できる。
（６）ＭＥＭＳ光スイッチと違って、本実施形態のコネクタ型光スイッチは汎用部品を組合せて構成されるものであるため、小ロットでも安価に製造できる。
【００４４】
（他の実施形態）
なお、上記実施形態では、コネクタを切替移動する動力としてぜんまいバネ（渦巻きバネ）のバネ力を用いた。ぜんまいバネは、小さなスペースに大きなエネルギーを蓄えられ、好ましい動力源ではあるが、その他のバネ、例えばコイルバネ、板バネなどの他の弾性体を用いてもよい。
また、上記実施形態では、コネクタ切替時に、コネクタを直線的に移動させる移動機構の強制移動手段として、ぜんまいバネとラック歯車とギア（ギア列）の組合せを示したが、その他の機械的構成でも勿論よい。更に、バネ（ぜんまいバネ）のバネ力をコネクタ側
に伝達する機構として、上記実施形態ではギア列（ギア）を用いた例を示したが、例えば、チェーンとスプロケットとの組合せや、歯車とタイミングベルトとの組合せによっても実現できる。
また、上記実施形態では、第１コネクタである２連のコネクタ７１を切替移動させたが、１つのコネクタ、或いは３連以上のコネクタを切替移動させてもよい。また、上記実施形態では、コネクタの移動を案内する案内孔は、フレームを貫通させて形成されていたが、フレームを貫通しない案内溝であってもよく、或いはフレーム上に例えばガイドレールを設けたりしてもよい。
なお、本発明のコネクタ型光スイッチは、落雷などによる停電時の場合だけでなく、例えば、コネクタ型光スイッチが設置されるノードの光送受信機などが異常であると診断された場合などに、光路切替を行う際にも適用できる。
【符号の説明】
【００４５】
１  ソレノイド
２ａ〜２ｃ  ブレーキ部材
３ａ〜３ｃ  ギア列
４ａ〜４ｃ  ぜんまいバネ
５ａ〜５ｃ  巻上げモータ
６ａ〜６ｃ  ラック歯車
７１〜７５  コネクタ
８１〜８５  光ファイバ
９  コネクタホルダ
９ａ〜９ｃ  突起
１０１、１０２  レセプタクル
１１ａ〜１１ｃ  嵌合部
１２  押し板
１３  バネ
１５、１６、１７  案内孔
２０  フレーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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